Workshop Modular Synthesizer: Xpander vs Doepfer A-106-6

15. September 2018

Xpander-FIlter im Eurorack

In unserer Modular-Serie bekommen Filter einen ganz besonderen Stellenwert und werden deshalb in drei aufeinanderfolgenden teilen behandelt. In dieser Ausgabe widmen wir uns dem Filter des Oberheim Xpander (bzw. Oberheim Matrix 12), der auch von Doepfer für das Eurorack nachgebaut wurde und dort die Bezeichnung Doepfer A-106-6 Xpander Filter Modul trägt.

Oberheim Xpander vs Doepfer A-106-6

Selbst im frühen 21. Jahrhundert ist festzustellen, dass Xpander und Matrix-12 nach wie vor eine Liga für sich darstellen. Während die Keyboardversion den Vorteil der 12-fachen Polyphonie zu verbuchen hat, ist die tastenlose Variante zwar nur mit 6 Stimmen, dafür jedoch mit 6 CV/Gate Eingängen sowie mit individuellen Audio-Ausgängen für alle Stimmen versehen.

Kompaktes Design gekoppelt mit unglaublichen Modulationsmöglichkeiten lassen den von 1984 bis 1990 (!) hergestellten Xpander als „Edel-Soundmodul“ nach wie vor einzigartig erscheinen. Die Gruppe der Entwickler rund um Xpander/Matrix-12 bestand übrigens aus drei Personen:

“Its design team included such newcomers as Marcus Ryle and Michel Doidic working on the software, and Tom Oberheim himself keeping an eye on specifications and hardware.” (Aus: SoundOnSound, “The Full Stretch”)

Doepfer A-106-6 XPander Filter versus Oberheim Xpander

Doepfer A-106-6 XPander Filter versus Oberheim Xpander

Das Besondere des Xpander-Filters

In traditioneller Oberheim-Manier ist es beim Xpander möglich, jede Stimme beliebig im Panorama zu verteilen. Sämtliche Segmente der Hüllkurven lassen sich gleichermaßen spannungssteuern wie LFO Geschwindigkeiten oder die Filter Resonanz. OSC FM und Filter FM sind selbstverständlich möglich, ebenso wie Oszillator Synchronisation. Das Filter verfügt nicht über 1 oder 2, sondern ganze 15 (!) Betriebsarten. Über „Pedal1/2“ können auf Wunsch externe analoge Signale als Modulationsquellen genützt werden, wie auch zugeführte MIDI Daten selbstverständliche jede Facette des Xpanders steuern können. Die 6 Stimmen lassen sich individuell mit CV/Gate oder MIDI ansteuern und im Multi-Mode ihrem jeweils eigenen Sound zuweisen.

Selbst heute ist das gebotene Paket rund um Xpander (bzw. Matrix-12) nach wie vor erstaunlich. Umso mehr, als die Bedienung des Instruments extremst benutzerfreundlich, übersichtlich und völlig logisch gelöst wurde (was etwa beim – klanglich sehr überzeugenden – Alesis Andromeda nicht gelungen ist). John Bowens Solaris sieht indes ganz danach aus, die vorbildliche Benutzerführung des Xpanders ansatzweise übernommen zu haben.

Punkto Design eine Mischung aus Xpander / Matrix-12 und OB-MX: Solaris

Trotz allem Gold, das bei Matrix-12 und Xpander nach wie vor glänzt, gibt es jedoch klare Schattenseiten. Einige der wichtigsten Klangkomponenten – wie etwa die Hüllkurven – wurden softwaremäßig umgesetzt. Das ist keineswegs zum Vorteil der Oberheim-Synthesizer und ist in den nachfolgenden, vergleichenden Audiobeispielen von Xpander zum Doepfer A-100 eindeutig zu hören. Weiterhin gibt es 3 hardwaremäßige Schwachstellen bzw. Risiken:

Erstens: die CEM 3374 Dual-VCO Chips. Davon finden sich 3 Stück im Xpander und 6 Stück im Matrix-12. Diese Bausteine sind – im Gegensatz zu anderen Oszillator-Chips wie dem CEM 3340-VCO – am Gebrauchtmarkt nicht zu bekommen. Das heißt wirklich „nicht“ zu bekommen. Es sei denn, ein Xpander/Matrix-12 wird zur bloßen Lieferung der Ersatzteile ausgeschlachtet, was natürlich schon im Ansatz gar nicht diskutabel (und auch finanziell untragbar) wäre. Oder andere, ebenso seltene Instrumente wie der Akai VX-600 (6-stimmiger 12-VCO Polysynth mit CEM 3374 Chips) stehen zur Entnahme der Ersatzteile zufällig zur Verfügung. Auch kann es sein, dass in absehbarer Zeit CEM 3374 Bausteine (wie schon bisher andere CEM-Chips) in Fernost nachgebaut werden. Das Risiko rund um den Dual-VCO Chip von Xpander-Matrix-12 könnte sich also noch zum Positiven wenden.

Zweitens: die Displays. Jene länglichen, fluoreszierenden Oberheim-Displays sind zwecks Darstellung der Instrumentenfunktionen natürlich unendlich wichtig. Ihre großzügige Dimensionierung und ihre Anzahl (3 Stück) sind ein wesentlicher Bestandteil der vorbildlichen, benutzerfreundlichen Bedienung der Geräte. Doch wie die zuvor genannten CEM 3374 Chips, sind auch die Displays am Gebrauchtmarkt praktisch nicht mehr zu bekommen. Aus Japan werden über eBay jedoch vereinzelte Displays angeboten, Startpreis bei ca. 120 Euro + Versand (und ohne Einbau).

Drittens: der Transformator. Wie so vieles am bzw. im Oberheim Xpander / Matrix-12, ist auch der Transformator sehr „speziell“. Es liefert mehrere Spannungen gleichzeitig – eine bestimmte zum Betrieb der Displays und eine weitere für die restliche Betriebsspannung des Instruments. Nach wie vor ist mir niemand bekannt, der für diesen speziellen Transformator einen Ersatz beschaffen konnte. Zwar ist oft vom „Transformator-Wickeln“ die Rede, doch sind – meines Wissens nach – bisher keine Transformatoren für Xpander / Matrix-12 erfolgreich nachgebaut worden.

So ist es unumgänglich, die schönen Klassiker in einem begrenzten Zeitrahmen mit bedingter Lebensdauer zu sehen. Umso mehr lohnt es sich natürlich, besondere klangliche Spezialitäten von Xpander / Matrix-12 in die Zukunft zu übernehmen. Kernstück der aufwendigen Klangarchitektur ist dabei das zuvor genannte Filter. Dieter Doepfer hat es sich daher nicht nehmen lassen, das umfassende VCF mit 15 (!) Modi nachzubauen.

Die klein aufgedruckte Zahl der Modi (15) ist hier die Schlüsselinformation

Die klein aufgedruckte Zahl der Modi (15) ist hier die Schlüsselinformation

Klangbeispiele
Forum
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      Kari  

      Ich bin kein Profie, sollte meine Erklärung Fehler beinhalten, würde ich mich freuen wenn mich jemand korrigiert.
      Der Unterschied zwischen digitalen und analogen Hüllkurven, ist folgender: Analoge Hüllkurven Generatoren sind schneller und unterliegen keiner Auflösung/Abstufung.
      Stell dir vor du hast eine sehr einfache Hüllkurve, die nur über eine decay Regler verfügt. Die decay Zeit ist unterteilt in bspw 128 Schritte, die digitale Version kann nur eine der 128 Werte annehmen, während die analoge Version alle Werte zwischen 0-128 annehmen kann, die übergäng sind daher fließend.
      Hättest du mich vor einem Jahr gefragt, hätte ich gesagt, man höre keinen Unterschied. Aber mittlerweile besitze ich ein Modular System. Besonders in der Synthese von Perkussionsinstrumenten haben analoge hüllkurven die Nase vorne. Bsp. wird für eine Bassdrum im 909 style der pitch für eine Handvoll Millisekunden erhöht. Mit dem analogen A-140 von doepfer kein Problem(im schnellsten der drei Modi). Die komplette ADSR Kurve ist schnell genug um sie in die kurze Zeit eines Kick unterzubringen.
      IMO nur wichtig, wenn du Perkussionsinstrumente synthetisieren willst (oder super schnelle Filter zap‘s)

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        sebber71

        An der Auflösung und der Schnelligkeit kann es nicht liegen, eine digitale Hüllkurve in einem 96 kHz System löst mit 96.000 Schritten pro Sekunde auf, nicht mit 128 über den ganzen Verlauf (128 Schritte, das hört sich jetzt sehr nach MIDI an, das ist aber eine ganz andere Geschichte). Und digitale Hüllkurven können, weil sie keiner physikalischen Beschränkung unterliegen (der Kondensator muss nicht erst geladen werden etc.), quasi „unendlich“ schnell sein. Daran kann es also nicht liegen. Mit der Erhöhung des Pitch für ein paar Sekunden, da kommen wir der Sache wohl schon näher, aber das ist die Erklärung, wieso die 909 so gut klingt, nicht die Erklärung, wieso analoge Hüllkurven besser sind.

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          Kari  

          Gut erklärt, vielen Dank! Macht Sinn. Wie gesagt ich bin nur ein „Laie“. Die 128 war nur als Beispiel gedacht, natürlich sind die tatsächlichen Werte viel größer.
          Ich frage mich, weshalb ich immer wieder lese, dass die Analogen Hüllkurfen schneller sind. Handelt es sich dabei nur um ein Gerücht?

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            sebber71

            Ja genau, das frage ich mich auch. Ich habe ein bisschen den Verdacht, dass es noch aus Zeiten kommt, in denen das wirklich so war. Also ungefähr zu der Zeit, als zu viele Schriftarten auf dem Windowsrechner noch den Arbeitspeicher verkleinert haben und Windows 95 zwar auf CD, aber ohne CD-Treiber ausgeliefert wurde :-) Vielleicht kann der Autor ja was dazu sagen?

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              drbach  

              Die digital erzeugten Steuerspannungen, also auch diejenigen der Hüllkürven müssen von digital nach analog gewandelt werden. Dazu dienen Digital-Analog-Wandler. Diese Teile waren zu Zeiten des Xpanders/M12 sehr teuer (sind sie heute noch, ist aber nicht mehr so extrem), deshalb sind in den damaligen Synthesizern meistens nur wenige (zuweilen mal ein einziger DA-Wandler) verbaut. Alle Steuerspannungen müssen sich somit einen DA-Wandler teilen, die Wandlung erfolgt gemultiplexed, dies setzt der Geschwindigkeit schon mal Grenzen. Die Spannungen werden im Anschluss an die Wandlung über eine S&H Stufe analog zwischengespeichert und zudem werden die Stufen geglättet. Diese Faktoren begrenzen allesamt die maximale Hüllkurvengeschwindigkeit.

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                sebber71

                Vielen Dank für die Antwort. Es geht also speziell um die Hüllkurven des Matrix. Irgendwie kam mir das damals, als ich nach gefragt hatte, so vor, als wären alle digitalen Hüllkurven gemeint gewesen. Denn das liest man ja auch manchesmal und da hätte ich gerne mehr darüber gewußt.

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                  drbach  

                  prinzipiell leiden alle Polysynths aus dieser Zeit darunter, beim Matrix ist es halt aufgrund der Komplexität etwas ausgeprägter

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                    drbach  

                    nur dass bei aller Kritik meinerseits kein falsches Bild entsteht, ich bin ein absoluter Matrix 12 Liebhaber

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    Kari  

    Vielen Dank für diesen unglaublich ausführlichen detaillierten Bericht! Habe ihn nochmals durchgelesen und gerade eine Bestellung aufgeben :)

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    Kari  

    Vielen Dank für diesen großartigen Bericht. Nach erneutem durchlesen und weiterer Recherche habe ich mir gestern ein A-106-6 bestellt.

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      Kari  

      Mittlerweile konnte ich es ausgiebig testen. Bin äußerst zufrieden damit. Ich würde den Klangcharakter als relativ sauber, edel und weich beschreiben. Ich habe etliche Perkusions samples und Pads damit erstellt. Als Vergleich habe ich noch Ripples und das Morpheus Zplane Filter. Ich schätze die schnelle und einfache Bedienung der Doepfer Module. Morpheus ist großartig, aber bedarf im Vergleich viel mehr fein Justierung(aufgrund der enormen Möglichkeiten). Für bass drums, welche mittels Selbstoszillation erzeugt werden, ziehe ich Ripples dem A-106-6 vor. Ansonsten ist der A-106-6 perfekt geeignet für die Synthese von Perkussionsinstrumenten. Von holzig über metallisch bis unglaublich weich und soft ist damit alles möglich. Preis/Leistungsverhältnis ist absolut top. Da dieses Filter soviele verschiedene outputs hat, findet man immer einen freien passenden, um damit die cutoff Frequenz zu modulieren. Dank mehrerer cv inputs kann zusätzlich noch ein envelopes den Filter modulieren, das erleichtert unkomplizierte Filter FM. Ich auch eine 303 gepatcht, da dieses Filter einen 3pol LP besitzt, gezwitschert hat es nicht ganz so wild (auch nicht im 4pol LP), aber angenehm war der Klang durchaus.

  3. Profilbild
    drbach  

    Der Xpander hat 6 CEM3374 Dual VCO (sonst wäre es ja nur ein ein VCO/Stimme Synthesizer) und der Matrix 12 entsprechend 12 CEM3374 (und auch 12 CEM3372 Filter).

    Bei Tubeohm gibt es ein Eurorack DIY Module, welches ebenfalls die Xpander-Filtertopologie abbildet. Der Core wird hier allerdings über die „klassischen“ 13700-OTAs gebildet. Der Core im CEM3372 ist gänzlich anders, trotzdem ist der Klangcharakter des CEM3372 im OTA-Lager anzusiedeln. Ich werde demnächst ein Tubeohm-Module bauen, ich bin dann gespannt, wie es im Vergleich zum Xpander-Filter dasteht.

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